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Altium Designer 中的电源设计
Altium Designer 中的电源设计
无论您是为电子实验室设计台式电源，还是需要为物联网产品设计嵌入式电源，您都需要一些世界一流的 PCB 设计工具。Altium 可帮助您对电源进行布局规划，并创建一组具有强大电路设计和仿真功能的详细原理图。借助 Altium Designer 中的原理图设计功能，您可以创建和仿真新的电源设计。您还将拥有采购组件和为制造准备新电源所需的功能。没有其他 PCB 设计平台为您提供如此多的成功功能。
专业的 PCB 设计软件平台，将电路设计功能与强大的 PCB 编辑器和电源设计仿真功能集成在一起。
每个电路板都需要电源。在处理低电平信号时，您的电源设计策略可能涉及集成电路，但更高功率的设计需要分立元件来提供所需的功率输出和调节。无论您是使用多个转换器和一个 LDO 创建一个简单的稳压器，还是为高电流输出而设计，您都需要一个强大的原理图编辑器来创建您的电源电路。请查看我们的综合电源设计指南，了解如何将 Altium Designer 中的设计工具用于新电路板。
规划您的电源设计
您的电源和调节策略涉及多个阶段，在规划新设计时需要考虑您的输入电源。AC-AC 转换非常简单，只涉及升压或降压调节，可能使用功率校正因数电路来提高效率。如果您计划使用 AC-DC 转换电源，您的电源设计将类似于下面的框图。
AC-DC电源设计框图。
将 AC 输入转换为 DC 后，您可以按照典型的 DC-DC 转换和调节策略以所需电流输出稳定的 DC 电压。DC-DC 转换需要实施正确的电源拓扑。最常见的拓扑是降压、升压和降压-升压转换，但相关电源拓扑可用于 DC-DC 转换和调节。请注意，下面显示的流程图也用于未稳压的直流电源，为您的组件生成稳定的直流电源。
DC-DC 电源设计框图。
稳压器中的每一级都需要由提供每种功能的分立元件和/或集成电路构成。您可以使用无源器件和电源调节器 IC 创建电源，也可以使用分立元件。不同的阶段可以被隔离，以防止高压到达输出端口，从而消除了一个重要的安全隐患。确定电源转换和调节策略后，您需要选择组件并创建原理图。
新型电源的原理图设计
上面显示的转换和调节级是众所周知的，并且可以作为参考设计从许多制造商那里获得。您还可以在 Altium 的 PCB 设计上找到许多不同稳压器和转换器设计的示例。Altium Designer 中的原理图编辑器允许您使用制造商零件搜索面板找到您的电路板所需的组件。这些组件将具有经过验证的原理图符号、PCB 封装和 3D 模型，以及具有更新数量和价格的当前采购信息。
在构建新的开关稳压器时，您需要使用最好的原理图编辑器来设计和仿真新设备的所有方面。
您的 DC-DC 转换和调节级需要为您的新电源设计选择正确的拓扑。
您可以使用 Altium Designer 中的制造商部件搜索面板找到电源设计中每个转换和调节阶段所需的组件。
Altium Designer 中电源设计的整流器、EMI 滤波器、PFC 和降压转换器部分
设计每个稳压器级
在为您的电源设计选择组件时，请密切注意数据表中的重要规格。输入和输出电压/电流水平非常重要，但您还需要考虑其他组件进行调节。如果您的输入电源在运行期间会发生变化，您需要制定策略以确保您的电源输出在运行期间保持稳定。这可能是设计电源以适应不同输入电源时最重要的一点。
您的稳压器级可能需要通过稳压器控制器 IC 获得反馈，然后该 IC 使用 PWM 信号来确保稳压器的输出保持在所需的电压。其想法是保持稳压器级输出高于最终 LDO（见上文）的压差，或将稳压器输出设置为特定值。控制器 IC 可用于这些任务，它们可以轻松添加到反馈回路中的稳压器设计中。
通过仿真评估您的电源设计
级联稳压器级并确定输入电源信号的行为后，您需要在创建布局之前验证设计的功能。这是使用基于 SPICE 的仿真器检查电源设计的最佳时机。当您的原理图编辑器包含集成仿真工具时，您将能够直接从您的原理图数据立即运行直流和混合信号仿真。一旦您评估了您的设计，您就可以使用集成的原理图捕获工具来开始您的电源布局。
直接在原理图编辑器中使用电路模拟器，您可以立即评估新的电源设计并确定您的电路是否能正常运行。
电源中的稳压器级可以是隔离的或非隔离的。隔离电源更安全，因为它可以防止高压冲击到达输出端。
原理图捕获是为您的电源设计创建 PCB 布局的第一步。
Altium Designer 中原理图编辑器生成的 MOSFET 仿真输出
电源设计的最佳 ECAD 软件
从原理图编辑器到强大的 CAD 工具，Altium Designer 拥有电源设计所需的一切。原理图编辑器包括一个用于评估电路功能的电路模拟器，而 PCB 编辑器允许您立即将原理图导入到新的布局中。当您使用 Altium Designer 时，您将保持最高效率。
在 Altium Designer 中完成整个 PCB 设计
尽管 Altium Designer 中的原理图设计和电路仿真功能非常适合电源设计，但您不会仅限于构建稳压器和转换器。Altium Designer 中的原理图和布局设计功能可用于在任何应用中创建功能强大的新产品。从高速/高频设计到配电系统，您将拥有一整套适用于电子设计各个方面的工具。